本篇教程我們來討論Arnold燈光及照明技術(shù)，其他教程可到主頁查看。
教程不定期更新。

Arnold燈光種類

Arnold有多種燈光類型：

• Cylinder_light（圓柱形區(qū)域光）
• Disk_light（圓盤形區(qū)域光）
• Distant_light（平行光）
• Mesh_light（網(wǎng)格燈光）
• Photometric_light（光度學(xué)燈光）
• Point_light（點(diǎn)光）
• Quad_light（方形區(qū)域光）
• Skydome_light(天光)
• Spot_light（聚光燈）

燈光種類

為了更方便使用，我們可以將界面設(shè)置為以下結(jié)構(gòu)：

重組界面示意圖

一、Quad_light（方形區(qū)域光）

不同燈光屬性不同，但不會(huì)差很多，我們先來看一下方形區(qū)域光屬性：

1、新建一個(gè)方形區(qū)域光：插件→C4DtoA→Arnold light→quad_light，并調(diào)整方形燈光位置，打開IPR Window，默認(rèn)設(shè)置下可以看到：

方形區(qū)域光

2、選中燈光，可以調(diào)出燈光屬性欄

【Main】：

燈光屬性主菜單

• Color（顏色） 控制燈光顏色，可以使用constant（純色）或texture（貼圖）以及shader network（著色器網(wǎng)絡(luò)）來定義，后續(xù)再詳細(xì)介紹；
• 可使用Exposure（曝光）進(jìn)行場景亮度的大幅調(diào)整，使用Intensity（強(qiáng)度）進(jìn)行微調(diào)；
• 燈光尺寸越大，陰影越虛，反之越實(shí)；
• Resolution（分辨率）與燈光貼圖有關(guān)，盡量將該值設(shè)為與圖像分辨率一致，這樣可以渲染的更快，噪點(diǎn)更少；
• Cast volumrtric shadows（透射體積陰影）定義了是否在場景中顯示體積散射的陰影；
• Sample（采樣）控制陰影和直接光照的渲染質(zhì)量；
• Normalizer（標(biāo)準(zhǔn)化）默認(rèn)開啟時(shí)，調(diào)整燈光尺寸不會(huì)影響場景亮度，僅影響陰影虛實(shí)；關(guān)閉時(shí)便會(huì)影響場景亮度，燈光尺寸越大場景越亮；
• Volume samples（體積采樣）與體積散射無關(guān)，是作用于體積對象的；如果要提高體積散射的質(zhì)量，需要提高的是體積散射材質(zhì)的采樣；
• Indirect（間接）控制著燈光對于光線反彈的作用

p.s.上述參數(shù)后續(xù)都會(huì)有詳細(xì)講解。

【Detail】：

Detail菜單

• Temperature（色溫）6500k代表“正白色”，數(shù)值越高，顏色越冷，反之越暖；
• 可以使用Temperature來定義燈光顏色，這樣比直接使用Color要更為真實(shí)；
• 注意：開啟使用色溫后，會(huì)將原來設(shè)置的燈光顏色（或貼圖）覆蓋；
• Light filters（燈光濾鏡） 可以使用各種濾鏡來影響燈光

【Project】：

Project菜單

可以使燈光Include（包含）或者Exclude（排除）某些對象。

Cylinder_light（圓柱燈光）和Desk_light（圓盤燈光）參數(shù)設(shè)置與方形燈光類似，不多贅述。

二、Mesh_light（網(wǎng)格燈光）

網(wǎng)格燈光允許將任意對象作為光源。

1、新建網(wǎng)格燈光，新建一個(gè)圓環(huán)并縮小一些，然后將圓環(huán)拖拽到燈光主菜單屬性欄中的Mesh：

可以在IPR窗口看到球體上圓環(huán)燈光的反射

2、勾選Light visible (燈光可見)后，可以在渲染圖中顯示燈光形狀：（上圖中未勾選，所以只能看見燈光反射，看不到燈光形狀本身）

燈光可見

3、除了將對象拖拽帶Mesh欄中外，還可以通過給對象加標(biāo)簽的方式建立網(wǎng)格燈光：（多用于不規(guī)則形狀）
選中對象→右鍵→C4DtoA標(biāo)簽→Arnold Mesh Light→勾選燈光可見：

Arnold Mesh Light 標(biāo)簽

亦可以使用色溫控制燈光。如果在渲染中，燈光本身沒有很明顯的顯示設(shè)置的顏色，是因?yàn)榱炼然蚱毓舛忍撸档土炼然蚱毓舛戎当憧汕逦匆姡ㄈ鐖D中橘黃色燈光本身色彩不明顯，因?yàn)榱炼群推毓舛戎岛芨?；藍(lán)色燈光本身顏色明顯，因?yàn)榱炼群推毓舛戎档停?/p>

• 也可以使用Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)將對象變成光源：
  ① 新建Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)standard_surface→材質(zhì)菜單欄中，設(shè)置Base權(quán)重為0，Specular權(quán)重為0，Emission權(quán)重為1（或更高）：

材質(zhì)菜單

② 材質(zhì)編輯器中Emission設(shè)置為4，然后將材質(zhì)賦予燈管，并渲染，可以看到，即使在渲染設(shè)置中Diffuse采樣為10的情況下，依然會(huì)有部分噪點(diǎn)，并且這種方式不會(huì)產(chǎn)生間接照明：

Diffuse采樣為10，依然有部分噪點(diǎn)

三、Spot_light（聚光燈）

通用功能同前面燈光，不多贅述。
1、新建一個(gè)Arnold spot_light→攝像機(jī)→設(shè)置活動(dòng)對象為攝像機(jī)：
（可以理解為：當(dāng)前視角即為聚光燈所在位置。要在選中燈光的狀態(tài)下設(shè)置攝像機(jī)。P.S.我覺得這個(gè)功能并沒有什么卵用，完全可以自己調(diào)角度，但是還是要告訴你們是有這種操作的。）

設(shè)置活動(dòng)對象為攝像機(jī)

2、下面看一下聚光燈的特殊參數(shù)設(shè)置：

聚光燈特殊參數(shù)

• Cone angle（錐角）定義聚光燈的光線發(fā)射范圍，錐角越大，范圍越廣；
• Penumbra angle（暗角）定義聚燈光的暗角范圍，燈光強(qiáng)度從中間到四周逐漸衰弱，提高該值可以得到更加柔和的衰減邊緣；
• Aspect radio（縱橫比）可以利用該值得到橢圓形聚光燈；
• Drop off（衰減）定義燈光從中間到四周的強(qiáng)度變化（類似于暗角）；
• Radio（半徑）等同于區(qū)域光的尺寸，該值越大陰影越虛；如果取消Normalize（標(biāo)準(zhǔn)化），該值還會(huì)影響場景亮度，值越大，場景越亮；
• Lens radius（鏡頭半徑）聚光燈默認(rèn)是從一個(gè)點(diǎn)射出的光線，提高鏡頭半徑的值，相當(dāng)于在燈光前放置了一個(gè)鏡片，光線會(huì)透過鏡片射出：

鏡頭半徑

為了更好的看到鏡頭半徑的效果，可以創(chuàng)建一個(gè)體積散射材質(zhì)：
創(chuàng)建→Arnold→Volume→Atmosphere→Atmophere_volume，然后將創(chuàng)建的體積材質(zhì)拖拽到渲染設(shè)置中的Envirnoment→Atmophere欄，如下圖：

創(chuàng)建體積材質(zhì)

• Roundness（圓度）類似于PS中的圓角，該值為1時(shí)，聚光燈為圓形；該值越小，聚光燈越“方”：

圓度值為0.37時(shí)可以明顯看到燈光變得更“方”了

四、Distant_light（平行光）

指來自遠(yuǎn)處光源的平行光束，常用來模擬太陽光。平行光的位置無所謂，關(guān)鍵是它的朝向，平行光中有一個(gè)角度參數(shù)Angle，可以理解為燈光的尺寸，只不過單位是角度而已，提高該值會(huì)使陰影變虛，如果要模擬太陽光，建議值為0.5，這樣可以得到真實(shí)柔和的陰影。

• 下面我們來具體看一下效果：在準(zhǔn)備好的場景中新建Arnold sky，然后新建Arnold Distant_light,旋轉(zhuǎn)調(diào)整燈光角度：

平行光

• 在調(diào)整的過程中可嘗試移動(dòng)平行光的位置，對燈光沒有任何影響。旋轉(zhuǎn)調(diào)整平行光的角度時(shí)，可以清楚看見窗戶透射過來的光線會(huì)隨著角度的變化而變化。
• 調(diào)整燈光屬性中的Angle值，可以看到陰影的不同變化。值越大，陰影邊緣越柔和：

角度參數(shù)越大，陰影邊緣越柔和

五、Point_light（點(diǎn)光）

等同于C4D中的泛光燈，可將其變?yōu)榍蛐螣艄猓ㄕ{(diào)節(jié)Radius），物理規(guī)則相同，光源尺寸越大，陰影越散。

六、Photometric_light（光度學(xué)燈光）

• 非常特殊但卻很實(shí)用的燈光；

• 允許使用現(xiàn)實(shí)中的IES燈光配置文件改變燈光的分布及傳播方式；

• 借助IES文件，可以模擬現(xiàn)實(shí)中各類燈具的復(fù)雜照明效果；

• 可以嘗試用不同的IES文件來改變燈光外形，IES燈光大概長這樣↓：

  
  
  IES燈光（度娘可找到很多IES文件）

• 新建一個(gè)Photometric_light（光度學(xué)燈光）→載入IES文件：

IES模擬復(fù)雜燈光

• 渲染場景，打開圖片查看器，我們可以看到，圖片中有很多“亮斑”，我們稱之為“螢火蟲”：

可以看到地面有很多“螢火蟲”

可以通過Clamp（限制）來消除，具體操作后續(xù)再說；或者提高采樣；但是更好的方法是關(guān)閉IES燈光的間接照明：Light→Main→Indirect：0

關(guān)閉間接照明

七、Light_filters（燈光濾鏡）

• 濾光鏡是指可以改變燈光某些屬性的著色器
• Arnold提供了四種燈光濾鏡：**barndoor 、gobo 、light_blocker、light_decay **
• 提供的濾鏡中，只有部分比較有用，有些濾鏡用處并不是很大
• 這些濾鏡并非適用于所有燈光類型（e.g.barndoor對于平行光就是不起作用的）
• 要使用濾鏡，直接將其拖拽到燈光細(xì)節(jié)欄→light_filters中即可

1、barndoor

• 創(chuàng)建barndoor，并將其拖拽到聚光燈細(xì)節(jié)欄。
• barndoor可以定義燈光的形狀，有上下左右四個(gè)控制點(diǎn)，每個(gè)控制點(diǎn)有三個(gè)參數(shù)，前兩項(xiàng)控制位置，后一項(xiàng)控制邊緣柔和度：

barndoor

調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)可以在IPR 窗口中清晰的看見其作用，大家可以自己試一下，這里就不再贅述。

2、gobo

• gobo的作用與barndoor類似；gobo只能作用于聚光燈，對其他燈光無效。
• gobo在現(xiàn)實(shí)中指放置在燈光前面用于改變燈光形狀的物理傳感器，產(chǎn)生的效果類似于“幻燈片”。

新建gobo濾鏡并將其拖拽到聚光燈細(xì)節(jié)欄。為了更為直觀的看到其作用，我們首先來定義一個(gè)Slide map（投射圖片）:雙擊材質(zhì)打開材質(zhì)編輯器 → 打開節(jié)點(diǎn)編輯器 open network editor → 新建image節(jié)點(diǎn) → 加載事先準(zhǔn)備好的圖片fpattern.png → 將其連接到silde map：
（關(guān)于節(jié)點(diǎn)編輯器后續(xù)會(huì)有詳細(xì)講解，這里簡單理解就好）

加載Slide map到gobo

在IPR窗口中可以看到，實(shí)際上上述步驟就是把圖片透過聚光燈投射下來，類似于現(xiàn)實(shí)中的“投射影片/幻燈片”。

Slide map效果

• gobo有5種混合模式：blend、repalce、add、sub、mix ：

gobo混合模式

blend為默認(rèn)的gobo效果；
replace將幻燈片映射正片疊底于光源（幻燈片在上，光源在下）；
add將光源正片疊底于映射（光源在上，幻燈片在下）；
sub反轉(zhuǎn)幻燈片映射的RGB值；
mix將結(jié)果平均在聚光燈和幻燈片映射之間。

gobo不同混合模式顯示效果

• 關(guān)于gobo中的其他參數(shù)：
  Density（密度） 提高密度值，透過來的光會(huì)更少，場景會(huì)變暗；
  還可以對Slide map進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放等操作；
  如果scale時(shí)調(diào)整數(shù)值無法正常顯示，是因?yàn)樵趙arp中選擇了clamp模式，變換一下模式即可；
  其他參數(shù)其實(shí)用處不大，效果也很明顯，這里就不多贅述，大家可以多試一下。

gobo參數(shù)

3、light_blocker

• light_blocker為照明系統(tǒng)帶來了更多的靈活性。light_blocker很簡單，用處也不大。
• 提高light_blocker密度值，就可以對光產(chǎn)阻塞（遮擋）效果；
• 允許自定義不同的阻塞外形，你可以使用各種模型作為阻塞外形，并且可以利用Geometry matrix調(diào)整幾何形狀 ；
• light_blocker參數(shù)詳解 ：

light_blocker參數(shù)

Axis

不同Ramp值效果

Height edge（高度邊緣）：衰減light_blocker高度邊緣

不同Height edge數(shù)值效果

Width edge（寬度邊緣）：衰減light_blocker寬度邊緣

不同Width edge數(shù)值效果

Roundness（圓角）：增加light_blocker的圓度

Roundness數(shù)值越大，越圓

4、light_decay

• light_decay可用于所有燈光類型；
• light_decay用于指定衰減范圍；
• Arnold默認(rèn)使用符合物理真實(shí)的光衰減模式，應(yīng)用light_decay可以允許你打破這種默認(rèn)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)特殊藝術(shù)目的；
• light_decay參數(shù)詳解 ：

light_decay參數(shù)

洋洋灑灑說了很多，其中有很多內(nèi)容不理解也不影響使用，但是本著“萬一你們想知道”的原則（畢竟好奇寶寶這么多），還是寫了下來。Arnold說到底也只是一個(gè)工具而已，理解這些參數(shù)能更好的幫助我們實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的，但是更重要的還是設(shè)計(jì)師的創(chuàng)（nao）意（dong）。

下一篇我們講一下物理天空、HDR照明、體積散射和霧。

下次見（具體日期不詳）

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